21日17时发起最后攻击，至23时全歼守军。在攻城集团围攻开封期间，整编第5军等部全力增援，华东野战军第1、第4、第6纵队和两广纵队、中原野战军第11纵队进行了顽强阻击。
中原野战军第9纵队在豫皖苏军区部队的配合下袭**牟，阻止了郑州整编第47军(即孙元良兵团)东援。
华东野战军第10纵队及中原野战军第1、第3纵队在卜_蔡及其以北地区阻击整编第18军(即胡琏兵团)北援。
华东野战军山东兵团包围津浦铁路线上的究州，苏北兵团攻克陇海铁路线上的阿湖，保障或策应了攻克开封的作战。
开封之战，华东野战军西线兵团共歼灭国民党军3万余人。这是人民解放军在中原战场上继洛阳战授后又一次成功的攻坚作战，也是人民解放军第一次攻克国民党军据守的省会的作战，为尔后攻占大中城市和制定城市政策提供了经验。
在睢杞地区歼灭区寿年兵团主力，挫败国民党军寻求次战的计划开封失守，使国民党**主席蒋介石十分惊慌。为挽回败局，急令邱清泉兵团并指挥整编第83师星夜向开封攻击前进，令刚组建的区寿年兵团(辖整编第75、第72师和新编第21旅)由民权经睢县、杞县迂回开封，企图与华东野战军西线兵团在开封决战。
粟裕依据赵继统提供的国民党军动向，鉴于区寿年兵团刚组建，战斗力较弱，作战经验少，围歼把握性较大，经报请中共中央军委批准，决心放弃开封，集中兵力歼灭区寿年兵团于运动中。遂以华东野战军第1、第4、第6纵队和中原野战军第11纵队组成南北两个突击集团，隐蔽集结于睢县、杞县、太康之间和民权地区，准备对区寿年兵团实施夹击;以第3、第8、第10纵队和两广纵队组成阻援集团，在杞县以西地区阻击邱清泉兵团东援;中原野战军第9纵队除负责阻击郑州援军外，从侧后牵制邱清泉兵团等部;冀鲁豫、豫皖苏两军区各一部兵力破击陇海铁路徐州至民权段，并直接配合野战军作战。
此时，中原野战军主力仍在平汉路南段西平、上蔡与商水间阻击胡琏兵团等部。
6月26日晨，华东野战军第3、第8纵队撤离开封向通许方向转移，第1、第4、第6纵队向杞县以南傅集地区转移。邱清泉兵团即以先头1个旅占领开封，主力向通许方向尾击第3、第8纵队。
区寿年兵团在进抵睢县、杞县后徘徊不前，与邱清泉兵团形成40公里的间隙。华东野战军突击集团乘机于27日晚开始对区寿年兵团进行合围，至29日晨，将其兵团部及整编第75师包围和分割于龙王店、常郎屯、杨拐，榆厢铺、陈小娄等地，并将整编第72师包围于铁佛寺周围地区。
第3、第8、第10纵队迅速插入杞县、齐砦、高阳集、王崮之线，隔绝了邱、区两兵团的联系。29日晚，突击集团以一部兵力包围整编第72师，主力围攻龙王店外围各村落，至7月1日中午，将整编第75师所属第6旅及新编第21旅全歼。